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模具鋼_板材與棒材組織控制的不同

發(fā)布時(shí)間：2020-07-31 ?? 瀏覽次數(shù)：次

　　模具鋼_板材與棒材主要利用鐵素體、貝氏體、馬氏體、殘余奧氏體的多相組織控制，達(dá)到使用要求。

　　如滲碳鋼，關(guān)鍵是如何利用滲碳淬火獲得強(qiáng)韌性良好的單相馬氏體。馬氏體組織在原始奧氏體晶粒內(nèi)的結(jié)構(gòu)層次是馬氏體塊、馬氏體束和馬氏體板條。對(duì)彎曲疲勞和沖擊負(fù)荷引起的早期斷裂部件進(jìn)行分析的結(jié)果表明，斷裂起點(diǎn)多是：1）不完全淬火組織（軟質(zhì)鐵素體、珠光體）；2）局部晶粒粗大化的脆弱部位。提高滲碳鋼各種強(qiáng)度的方法，其中***有效的方法是使?jié)B碳鋼的組織為均勻細(xì)晶馬氏體。如果從用于汽車、工程機(jī)械、加工機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)裝置（變速器等）的齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸的鋼來看，棒材難于板材。以滲碳鋼為例，滲碳鋼的碳含量為0.15%～0.25%，原因是滲碳鋼部件表面經(jīng)滲碳、淬火回火發(fā)生硬化，提高了部件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，同時(shí)，由于部件芯部（非滲碳層）含碳量較低，使部件具有良好的韌性。

　　動(dòng)力傳動(dòng)裝置（變速器等）的齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸用鋼有含Cr量約為1%的鉻鋼、在Cr鋼基礎(chǔ)上添加Mo的鉻鉬鋼、在鉻鉬鋼基礎(chǔ)上添加Ni的鎳鉻鉬鋼等類別。一般希望使用不含Ni、Mo的廉價(jià)并且加工性好的鉻鋼。但當(dāng)部件較大并要求較高強(qiáng)度時(shí)，多使用鉻鉬鋼和鎳鉻鉬鋼。在使用這些含Ni、Mo的鋼種時(shí)，存在加工性不良和材料成本升高的問題。特別是近年來出現(xiàn)的合金價(jià)格高漲以及未來資源枯竭的問題，引發(fā)了選用價(jià)格波動(dòng)小、供給風(fēng)險(xiǎn)小的合金元素進(jìn)行滲碳鋼的高強(qiáng)度化的要求。從這個(gè)方面來看，提升空間很大。

　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件要求的強(qiáng)度有剝蝕強(qiáng)度、彎曲疲勞強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等。高強(qiáng)度部件使用的材料標(biāo)準(zhǔn)中的鉻鉬鋼、鎳鉻鉬鋼和增加Ni、Mo的開發(fā)鋼，但導(dǎo)致加工性變差和成本升高。這種高強(qiáng)度化和加工性相悖的問題長(zhǎng)期沒有得到解決。如果能夠不依靠Ni、Mo的添加，只通過滲碳鋼基本成分C、Si、Mn、Cr的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度，就可以實(shí)現(xiàn)滲碳鋼的加工性良好、成本低廉的要求，解決多年困擾滲碳鋼問題的道路。

　　滲碳鋼制作的代表性為驅(qū)動(dòng)部件，應(yīng)對(duì)汽車行駛中轉(zhuǎn)速變化和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩變化的變速器齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，以及汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，使左右車輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)差的差速器齒輪等，這些都是在汽車行駛中起重要作用的部件，對(duì)這些部件要求的特性取決于部件所處的工作條件。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到高速時(shí)，變速器轉(zhuǎn)速處于中高速狀態(tài)，所以變速器的低-高周波疲勞強(qiáng)度十分重要。因此，要求變速器齒輪應(yīng)具有良好的抗剝蝕性和彎曲疲勞強(qiáng)度

。變速器轉(zhuǎn)動(dòng)軸應(yīng)具有良好的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度，差速器齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是中低速，因此，要求差速器齒輪應(yīng)具有良好的低周波彎曲疲勞強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。

　　此外，不論是變速器齒輪還是差速器齒輪，都要求降低咬合噪音，以實(shí)現(xiàn)良好的靜音性，因此，兩種齒輪的滲碳淬火變形要很小。從這個(gè)角度來看，汽車等用鋼要高于板材。

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